CN102460602B - 浆料和采用该浆料的太阳能电池 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种浆料和使用该浆料的太阳能电池。根据本发明实施例的所述浆料包括三种或更多种不同形状、尺寸和种类的铝粉;玻璃粉;以及有机载体,其中,所述铝粉包括40到50wt%的第一粉末、20到30wt%的第二粉末和0.1到2wt%的第三粉末,并且所述第一到第三粉末的形状为球形、扁平形、纳米形及上述形状的结合中的一种或多种不同形状。
Description
技术领域
本发明涉及一种浆料和包括该浆料的太阳能电池。
背景技术
全球环境恶化以及燃气价格上涨使得作为无限的清洁能源的太阳能电池受到广泛关注,太阳能电池被配置为通过光伏效应将太阳光的能量直接转换为电力。
太阳能电池是将太阳光的能量直接转换为电力的装置。由于太阳能电池与传统化学蓄电池的结构不同,太阳能电池有时被称为“物理蓄电池”。
太阳能电池使用两种半导体材料,即,P型和N型半导体,来产生电力。
详细地,当太阳照射到太阳能电池时,在太阳能电池中产生电子和空穴。这些电子电荷移动到P或N极。由于电子电荷的移动,在P和N极之间产生电势差。这种光伏效应产生电力,并且在负载与太阳能电池联结时,电流可以流过该负载。
根据制造材料,太阳能电池主要可以分为两种类型:一种包括硅半导体;另一种包括组合物半导体。
这里,硅半导体可以分为定形(结晶)类型和无定形类型。近来,新开发出了多种类型的硅半导体。
关于太阳能电池相关的技术,工业上主要集中在考虑到提高太阳能电池的效率所产生电能的单位成本的成本效率最高的技术。
例如,已经开发出了效率至少为20%的太阳能电池或降低其每单位面积成本的薄膜太阳能电池。
目前,硅半导体通常用于太阳能电池。具体地,由定形硅半导体制成的单晶太阳能电池或多晶太阳能电池由于其效率和可靠性高而得到广泛使用。
在各种太阳能电池中,利用硅片的定形硅太阳能电池在商业上被广泛使用。这里,定形硅太阳能电池具有高于15%的效率,这是商用装置中效率最高的一种。
提出了许多制造定形硅太阳能电池的方法,但是使用最多的是通过丝网印刷技术形成电极。
参照图1,描述一种定形硅太阳能电池的传统的制造方法。
如图1所示,太阳能电池包括基于硅片衬底10形成的P-N结。在硅片衬底10的上表面上形成有N+层20,在硅片衬底10的下表面附着有P+层50。
在N+层20上,形成前电极40和增透层。在P+层50下方,通过使用铝(AL)浆料形成背面电极60。
被构造为接合用来将每个太阳能电池与太阳能电池模块电连接的接片(tab)的引出电极(tapping electrode)70通过丝网印刷技术形成。为了完成,在900到1000℃下进行退火过程。
如上所述,传统太阳能电池接收太阳光,从而产生电子和空穴。参照图1,这些电子和空穴移动到P+层和N+层,从而在P+层和N+层之间产生电势差。在太阳能电池与负载联结时,由于该电势差,电流可以流动。
这里,用于电极的铝浆料按照如下过程形成。在退火过程中,将III族铝(AL)扩散到硅片衬底10上以作为P+层形成背电场(BSF,back-surface field)。硅片与该铝浆料电连接。
此外,铝电极可以用于提高内部电场、阻止电子复合、聚集作为多数载流子的空穴以及反射阳光的长波长光。
为了提高包含在铝电极中的背电场(BSF)特性和电力,应当增大铝电极的厚度。然而,随着厚度增大,铝电极在模块装配过程中会塑化(plastic)。此外,如果会发生弯曲现象(bow phenomenon),则太阳能电池的电气特性变差并且损坏硅片。
发明内容
技术问题
本发明的一个实施例提供一种包含不同形状、尺寸和种类的不同铝粉的组合型电极浆料,所述组合型电极浆料被配置为通过混合尺寸不同的微粒来增大铝粉的体积密度,从而增大与硅片连接的表面、增大扩散面积(Spreadingarea)、有效地形成背电场、提高电特性,并且被配置为通过减小退火过程中金属的热膨胀来减小微粒的收缩。
本发明的一个实施例提供一种使用低纯度铝粉的浆料,所述浆料被配置为具有与使用高纯度铝粉基本相同的电特性、减少制造成本、增大印刷适性、在塑化过程后减少弯曲现象,从而提高太阳能电池的效率并且提高太阳能电池的电性能。
本发明的一个实施例提供一种通过使用浆料制造的用于太阳能电池的电极。
技术方案
在本发明的一个实施例中,一种浆料,包括:三种或更多种不同形状、尺寸和种类的铝粉;玻璃粉;以及有机载体。增大铝微粒的体积密度可以提高导电性,防止热膨胀从而使弯曲现象最小化,并且有效地形成背电场(BSF)。
具体地,所述铝粉具有球形、扁平形、纳米形及上述形状的结合中的一种或更多种不同形状。即使所述铝粉具有相同的形状,在该铝粉中也可以包括不同尺寸和直径的微粒。
另外,根据本发明实施例的所述铝粉包括40到50wt%的第一粉末、20到30wt%的第二粉末和0.1到2wt%的第三粉末。
所述第一粉末可以包含直径为0.1到2μm的球形粉末,所述第二粉末可以包含直径为0.5到20μm的球形粉末,所述第三粉末可以包含尺寸为20到50μm的扁平形粉末。
在根据本发明的一个实施例的浆料中,所述玻璃粉是浆料总重量的1到20wt%,所述有机载体是浆料总重量的20到50wt%。
本发明可以提供包含背面电极的太阳能电池,所述背面电极包括上述浆料。
根据本发明的一个实施例的浆料可以有效地应用到诸如太阳能电池、光电二极管等的光探测器,但是本领域技术人员公知的是,所述浆料也可以应用到各种半导体器件。
同时,本发明的一个实施例提供一种包含铝粉、玻璃粉和有机载体的浆料,所述浆料包括球形的碳微粒。
所述碳微粒可以包括直径不同的多个碳微粒,其中,所述碳微粒的平均直径在0.05到5μm的范围内。
所述碳微粒可以是浆料总重量的0.1到10wt%。
所述碳微粒可以包括在低温下具有硝基纤维素、碳黑、石墨粉和碳化铝的碳特性并且在高温下具有热分解性的一种或多种材料。
所述铝粉可以是包括单一种类微粒或两种以上尺寸不同的微粒的混合物,其中,所述微粒的平均尺寸在1到10μm的范围内。
所述铝粉可以是浆料总重量的50到90wt%。
所述玻璃粉可以包括PbO-SiO2、PbO-SiO2-B2O3、ZnO-SiO2、ZnO-B2O3-SiO2、Bi2O3-B2O3-ZnO-SiO2及上述材料的结合中的一种或多种材料。
所述玻璃粉可以是浆料总重量的1到20wt%。
所述玻璃粉的软化点可以是300-600℃,平均尺寸可以是0.5-10μm。
所述有机载体包括:聚合物,所述聚合物包括选自由丙烯酸酯、乙基纤维素、硝基纤维素、乙基纤维素和酚酸树脂的聚合物、松香及聚甲基丙烯酸酯所组成的组中的一种;以及溶液,所述溶液包括选自由二甘醇一丁醚乙酸酯(Butyl Cabitol Acetate)、二甘醇一丁醚(Butyl Cabitol)、丁基溶纤剂(ButylCellosolve)、丁基溶纤剂乙酸酯(Butyl Cellosolve Acetate)、丙二醇单甲醚(Propylene Glycol Monomethyl Ether)、二丙二醇单甲醚(Dipropylene GlycolMonomethyl Ether)、丙二醇单甲醚丙酸酯(Propylene Glycol Monomethyl EtherPropionate)、丙酸乙酯(Ethyl Ester Propionate)、松油醇、丙二醇单甲醚乙酸酯(Propylene Glycol Monomethyl Ether Acetate)、二甲氨基甲醛(DimethylaminoFormaldehyde)、丁酮(Methylethylketone)、γ-丁内酯(Gamma Butyrolactone)、乳酸乙酯(Ethyl lactate)以及2,2,4-三甲基-1.3戊二醇单异丁酸酯(Texanol)所组成的组中的一种或多种。
所述有机载体进一步包括磷分散剂、触变剂、均化剂和变形剂。
所述有机载体可以是浆料总重量的10到30wt%。
本发明提供一种太阳能电池,所述太阳能电池包括通过使用所述浆料制造的电极。
所述电极可以是背面电极(back-surface electrode)。
有益效果
使用包含不同形状、尺寸和种类的不同铝粉的组合型电极浆料的本发明具有以下效果:通过混合尺寸不同的微粒以增大铝粉的体积密度,从而增大与硅片连接的表面、增大扩散面积、有效地形成背电场、提高电特性,并且通过减小退火过程中金属的热膨胀从而减小微粒的收缩。
具体地,本发明有效地形成所述背电场从而减小了漏电流、实现阻止电子复合并且减小了电阻以增大短路电流,使得光电转换效率和保真度提高。
此外,在本发明中,增大铝微粒的体积密度提高了导电性以及短路电流和保真度,并且防止热膨胀,从而使单个铝背面电极的弯曲现象最小化。
另外,根据本发明的实施例的浆料和使用该浆料的太阳能电池的电极尽管使用低纯度的铝粉,但是具有与使用高纯度铝粉的浆料和使用该浆料的太阳能电池基本相同的电特性。本发明的所述浆料和所述电极使用较少的碳微粒,从而保持或提高了背表面的均匀性。基于晶片中弯曲现象的减小或抑制,接触电阻降低并且太阳能电池的效率提高。
附图说明
图1是描绘传统太阳能电池的框图;
图2是示出根据本发明一个实施例的浆料的制造方法的流程图;
图3是示出描绘通过利用图2所示的浆料来制造太阳能电池的背面电极的制造方法的流程图;
图4是表,示出关于根据本发明一个实施例通过利用三种或更多种铝微粒制造的浆料的特性的试验结果。
具体实施方式
尽管将结合示例性实施例来描述本发明,但应该理解,该描述不意图将本发明限制在这些示例性实施例。相反,本发明意在不仅涵盖所述示例性实施例,并且涵盖包括在由后附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内的各种替换、修改、等同物和其它实施例。
在下文中,将详细参考本发明的多个实施例,所述实施例的例子在附图中示出并在下面进行描述。
本发明涉及一种包含在铝背面电极中的浆料,更具体地,涉及一种使用具有不同形状、尺寸和种类的不同铝粉的组合浆料。
如上所述,本发明包括三种或更多的具有不同形状、尺寸和种类的铝粉、玻璃粉和有机粘结剂。在后面描述的本发明的一个实施例中,通过结合三种铝粉制备浆料。
根据本发明实施例的铝粉被称为第一粉末、第二粉末和第三粉末。这里,第一到第三粉末具有不同的形状,例如,球形、扁平形、纳米形或其结合的形状中的一种或多种。
在本发明的实施例中,可以包括铝粉总重量的40-50wt%的第一粉末、20-30wt%的第二粉末和0.1-2wt%的第三粉末,这里,第一粉末可以包括直径为0.1-2μm的球形粉末,第二粉末可以包括直径为0.5-20μm的球形粉末,第三粉末可以包括尺寸为20-50μm的扁平形粉末。
此外,根据本发明一个实施例的铝电极浆料还包括玻璃粉和有机载体。
玻璃粉可以包括PbO-SiO2、PbO-SiO2-B2O3、ZnO-SiO2、ZnO-B2O3-SiO2、Bi2O3-B2O3-ZnO-SiO2及其结合中的一种或多种材料。玻璃粉可以是浆料总重量的1-20wt%。
玻璃粉的软化点可以是300-600℃,平均尺寸可以是0.5-10μm。
有机载体包括含有乙基纤维素、丙烯酸酯、环氧树脂、醇酸树脂等中一种的有机粘结剂和含有松油醇、2,2,4-三甲基-1.3戊二醇单异丁酸酯(Texanol)等中一种的溶剂。有机载体可以包括变形剂(deforming agent)、分散剂及其组合中的一种。有机载体可以是浆料总重量的20-50wt%。
图2是示出根据本发明一个实施例的浆料制造方法的流程图。
对于根据本发明的铝电极浆料的制造,在步骤S1中,将用作有机粘结剂的有机树脂在溶剂中溶解,以制成有机载体。有机载体通常是一种或多种合适的溶剂中的一种或多种树脂粘结剂的溶液。此外,为了制造铝粉,分别提供第一、第二和第三粉末。
参照步骤S2和S3,对40-50wt%、20-30wt%和0.1-2wt%的三种或更多种铝粉、1-20wt%的玻璃粉以及20-50wt%的有机载体进行称重然后预先混合。
这里,可以将胺、酸和偶极分散剂(dipolar dispersant)混合,从而增加通过上述预先混合的步骤制成的组合物材料的微粒可分散性。
在S3步骤之后,对组合物材料熟化1到12个小时以有效地分散(S4)。
通过浆料混合机、行星式轧机和3辊轧机将熟化后的组合物材料机械地混合或分散。然后,进行过滤和除气过程来制造铝浆料(步骤S5到S7)。
图3是描绘通过使用图2所示的浆料来制造太阳能电池的背面电极的方法的流程图。
根据本发明的浆料被丝网印刷在100-500μm的硅片的表面上。除了丝网印刷,也可以通过使用在均匀速率和压强下移动的辊子或冲模的刮刀或狭缝式涂布机涂布浆料一次以上。
如上所述被丝网印刷或涂布的浆料在80到200℃的温度下进行干燥。在700到900℃的温度下对干燥后的浆料和硅片进行IR(红外线)快速热处理,从而形成背面电极。
图4是表,示出根据本发明实施例的关于由三种或更多铝微粒制造的浆料的特性的试验结果。这里,包括表面电阻、弯曲现象和BSF层属性作为特性项目。
如图所示,在包括三种粉末(即,球形的第一粉末、球形的第二粉末和扁平形的第三粉末)的本发明中,当把40-50wt%的第一粉末、20-30wt%的第二粉末和0.1-2wt%的第三粉末混合起来时,在表面电阻、弯曲现象和BSF层特性方面得到最佳性能。
这些结果说明,内部光反射率(photo reflectance)可以响应不同类型的薄片的增加而增大,从而影响太阳能电池的效率。
通常,需要厚度超过6μm的BSF层作为包含在定形太阳能电池中的背面电极。由于BSF层厚,所以该BSF层可以阻止电子的复合并且可以作用反射镜来提高太阳能电池的光电转换效率。对BSF层的厚度没有限制,但是需要越大-越好的特性。在本发明中,通过混合三种或更多不同类型的铝粉,有效地形成BSF层并且增大了越大-越好的特性。
另外,太阳能电池需要低于15mΩ/sq的表面电阻。随着表面电阻降低,更多的电力流过。如果更多电力穿过,则由于空穴被有效地收集而使太阳能电池的效率得以提高。
此外,在制备电池之后的模块装配过程中,尺寸超过1mm的弯曲现象导致损坏或缺陷。考虑到太阳能电池的效率,表面电阻和弯曲现象需要越小-越好的特性。
在本发明中,通过混合三种或更多不同类型的铝粉,表面电阻和弯曲现象被最小化,从而减小了越小-越好的特性。
如上所述,根据本发明的实施例的三种或更多不同类型的铝粉被混合起来。因此,与使用单一铝粉的传统技术相比,本发明可以提供改进的BSF层、导电性和弯曲现象。
在下文中,将详细描述本发明的其它实施例。
本发明涉及包括铝粉、玻璃粉、有机载体和碳微粒的浆料。
在传统的导电浆料中,包括乙基纤维素等的有机载体束缚浆料中的固态成分并且提高丝网印刷的效率。然而,由于含有碳的微粒与存在于浆料的铝表面上的被氧化的微粒进行氧化-还原(氧化还原)反应,因此所述微粒会提高具有高氧化性的铝的电气特性。就是说,在浆料中的铝微粒周围存在的碳微粒在500到700℃的温度下被氧化和燃烧。此时,由于碳微粒和铝微粒之间发生的氧化-还原反应,减小了氧化膜。因此,加快了铝粉末之间的烧结,并且降低了电极的固有电阻,从而提高铝粉的扩散特性。
此外,在高温下,碳微粒在被塑化形成空隙之后由于热分解而消失。由于空隙可以用作铝背面薄膜被热缩时的缓冲区,因此空隙改善了弯曲现象。
此外,尽管晶片厚度变为小于200μm,也可以应用根据本发明的铝浆料。
因此,碳微粒包括一种或多种在低温下具有硝化纤维、碳黑、石墨粉和碳化铝的碳特性和在高温下具有热分解性的材料。
碳微粒是浆料总重量的0.1-10wt%。如果碳微粒小于0.1wt%,则不能期待通过在浆料中添加碳微粒而获得的效果。否则,如果碳微粒大于10wt%,则产生大量空隙,使得背面处的电场的均匀性降低。
此外,由于太阳能电池有许多微小空隙,在与太阳能电池装配的过程完成之后,湿气会渗入铝背面中存在的空隙中。于是,导电性下降,并且在铝背面中会产生裂纹,使得太阳能电池模块的可靠性降低。
通过使用少量的碳微粒而不是仅使用硝基纤维素,提高了铝浆料的印刷适性。
通过使用不同尺寸的碳微粒而不是单一尺寸的碳微粒,由于加快了烧结,从而提高了背电场的电阻特性。这里,优选的是,不同尺寸的碳微粒的平均直径在0.05-5μm的范围内。
如果碳微粒的平均尺寸小于0.05μm,则对浆料的弯曲现象没有改善;另外,如果碳微粒的平均尺寸大于5μm,则背表面处的电场的均匀性降低。
在本发明的一个实施例中,优选的是铝粉包括单一尺寸的铝微粒或者两种或更多的不同尺寸的铝微粒。这里,通过使用包含不同形状、尺寸和种类的铝微粒的铝粉来制造浆料,使得浆料被配置为通过混合不同尺寸的微粒以增大铝粉的体积密度,从而增大与硅片连接的表面、增大扩散面积、有效地形成背电场、提高电特性,并且被配置为通过减小退火过程中金属的热膨胀来减小微粒的收缩。
在本发明中,通过将不同尺寸的铝粉混合,使得表面电阻和弯曲现象被最小化,从而减小了太阳能电池中的越小-越好的特性。在电池制备后的模块装配过程中,尺寸超过1mm的弯曲现象导致损坏或缺陷。考虑到太阳能电池的效率,表面电阻和弯曲现象需要越小-越好的特性。
在本发明中,玻璃粉包括PbO-SiO2、PbO-SiO2-B2O3、ZnO-SiO2、ZnO-B2O3-SiO2、Bi2O3-B2O3-ZnO-SiO2及其结合中的一种或多种材料。
玻璃粉是浆料总重量的1-20wt%,更优选的是1-10wt%。
如果玻璃粉小于1wt%,则粘合强度和弯曲现象变差;另外,如果玻璃粉大于20wt%,则电特性变得更差使得太阳能电池的效率降低。这里,玻璃粉的软化点是300-600℃,平均尺寸是0.5-10μm。如果玻璃粉的各个特性保持在各自的范围内,则可以使填充因子和烧结密度最大化。
本发明通过使浆料中的有机载体和无机成分机械地混合,实现稠度特性、粘度和流变特性的提高。
包含在传统太阳能电池中的浆料所使用的有机载体可以用作有机载体,例如,包括聚合物和溶液的组合物材料。
所述聚合物可以包括丙烯酸酯、乙基纤维素、硝基纤维素、乙基纤维素和酚酸树脂的聚合物、松香和聚甲基丙烯酸酯中的一种。优选地,乙基纤维素更适用。
所述溶液可以包括二甘醇一丁醚乙酸酯、二甘醇一丁醚、丁基溶纤剂、丁基溶纤剂乙酸酯、丙二醇单甲醚、二丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚丙酸酯、丙酸乙酯、松油醇、丙二醇单甲醚乙酸酯、二甲氨基甲醛、丁酮、γ-丁内酯、乳酸乙酯以及2,2,4-三甲基-1.3戊二醇单异丁酸酯(Texanol)中的一种或多种。优选地,二甘醇一丁醚乙酸酯更适用。
另外,所述有机载体还包括磷分散剂、触变剂、均化剂和变形剂。这里,触变剂可以包括诸如尿素、酰胺、尿烷之类的聚合物/有机材料,或者可以包括诸如二氧化硅之类的无机材料。
有机载体是浆料总重量的20-30wt%。如果有机载体小于20wt%,则印刷适性由于有机材料量少而变差;另外,如果有机载体大于30wt%,则稠度特性变差使得薄膜在印刷过程后会被损坏。
这里,将描述制造上述浆料的方法。
首先,包含丙烯酸酯、乙基纤维素、硝基纤维素、乙基纤维素等中一种的聚合树脂被溶解并预先混合在诸如二甘醇一丁醚乙酸酯的溶剂中,以提供有机载体。在有机载体中,混合了不同尺寸的碳微粒。
在含有有机载体和不同碳微粒的组合物材料中,将不同尺寸的各种铝粉和玻璃粉预先混合。接着,可以加入胺、酸和偶极分散剂以提高通过上述预先混合步骤制成的组合物材料的微粒可分散性。
对组合物材料熟化1到12个小时以有效地分散。
通过浆料混合机、行星式轧机和3辊轧机将熟化后的组合物材料机械地混合或分散。然后,进行过滤和除气过程来制造铝浆料。
此外,本发明提供通过浆料印刷、干燥和塑化过程制备的太阳能电池电极。
除了制备所述浆料的过程或步骤之外,用于形成太阳能电池的传统方法可以作为用于制造根据本发明的太阳能电池电极的浆料印刷、干燥和塑化过程来应用。
这里,太阳能电池电极可以是背面电极。浆料印刷以丝网印刷的方式来进行。如上所述被丝网印刷或涂布的浆料优选地在80-200℃的温度下干燥1到30分钟。
对于塑化来说,在700-900℃的温度下进行5秒到1分钟的快速热处理。通过被配置为在200μm厚的单晶半导体表面上印刷的丝网印刷机在均匀的速率和压力下进行印刷。
在下文中,将详细描述本发明的其它实施例。通过这些实施例,可以清楚地描述本发明,但是所述实施例不限制权利要求的范围。
实施例1
将氧化度(oxidation)为0.7、75wt%的铝粉与5wt%的直径5μm的碳微粒混合,并且10wt%的玻璃粉以及剩余部分的有机载体也用于制造浆料。
实施例2
混合1wt%的直径5μm的碳微粒,其它条件与实施例1相同。
实施例3
混合0.5wt%的直径5μm的碳微粒,其它条件与实施例1相同。
实施例4
混合1wt%的直径0.5μm的碳微粒以替代直径5μm的碳微粒,其它条件与实施例1相同。
实施例5
混合0.75wt%的直径5μm的碳微粒和0.25wt%的直径0.5μm的碳微粒以替代直径5μm的碳微粒,其它条件与实施例1相同。
实施例6
混合0.5wt%的直径5μm的碳微粒和0.5wt%的直径0.5μm的碳微粒以替代直径5μm的碳微粒,其它条件与实施例1相同。
实施例7
混合0.25wt%的直径5μm的碳微粒和0.75wt%的直径0.5μm的碳微粒以替代直径5μm的碳微粒,其它条件与实施例1相同。
对比实例1
没有碳微粒。除了碳微粒之外,其它条件与实施例1相同。
对比实例2
没有碳微粒,并且使用氧化度为0.2的铝粉。其它条件与实施例1相同。
试验中的其它条件
根据实施例1到7以及对比实例1和2的浆料在纹理化之后分别被丝网印刷在厚度为180μm的硅片上。然后,在大约160℃的温度下对浆料和硅片进行20分钟的干燥,再在850℃的温度下进行30秒的快速热处理,以制造太阳能电池中的背面电极。
对通过使用根据实施例1到7以及对比实例1和2的浆料制造的太阳能电池中的背面电极进行性能和效率方面的测试。测试结果在表1和表2中进行描述。
表1
表2
填充因子 | 效率(比) | |
实施例1 | 0.772 | 1.08 |
实施例7 | 0.751 | 1.06 |
对比实例1 | 0.74 | 1.00 |
对比实例2 | 0.757 | 1.06 |
表2中所示的效率表示太阳能电池制备之后由太阳模拟器估算出的光伏转换效率。填充因子(FF)被定义为实际可获得的最大电力与太阳能电池技术中理论上得到(不是实际可获得的)的电力之比(以百分比给出)。
用4点探针来测量表面电阻和BSF电阻。另外,通过千分表(dial gauge)在表面的中心测量弯曲现象。
参照表1,氧化度高的铝粉与尺寸不同的碳微粒混合的情形与混合氧化度低的铝粉的情形相比,BSF电阻相同或更好。相反,在使用高氧化度的铝粉而不使用任何碳微粒的情形中,BSF电阻最高。
由于铝粉周围的氧化膜抑制了烧结和分散,因此当使用氧化度高的粉末时,即使太阳能电池由相同方法制造,电阻比其它情形时更高。
由于碳微粒在高温下具有热分解性,因此碳微粒的混合可以改善弯曲现象。
此外,通过混合少量的碳微粒,可以阻止浆料的印刷适性降低。
根据试验结果,即使使用了氧化度高的铝粉,如果使用碳微粒来去除铝粉周围的氧化膜,浆料的效率也可以较高。此外,通过调节铝粉与碳微粒的尺寸和组合比例,可以获得被配置为提高接触电阻和效率的浆料。
本领域普通技术人员显而易见的是,在不脱离本发明的精神或范围的情况下,可以对本发明进行各种改进和变型。因此,本发明旨在涵盖本发明改进和变型,只要这些改进和变型落在由所附权利要求书及其等同物的范围内。
工业应用性
本发明提供一种浆料和包括使用该浆料制备的电极的太阳能电池,所述浆料被配置为通过混合不同尺寸的微粒以增大铝粉的体积密度,从而提高电特性,并且通过减小退火过程中金属的热膨胀,使微粒的收缩最小化。
Claims (7)
1.一种浆料,包括:
铝粉,包括第一粉末、第二粉末以及第三粉末;
玻璃粉;以及
有机载体,
其中,所述铝粉包括40到50wt%的所述第一粉末、20到30wt%的所述第二粉末和0.1到2wt%的所述第三粉末,并且
其中,所述第一粉末呈球形,所述第二粉末呈球形,并且所述第三粉末呈扁平形,
其中,所述第一粉末包含直径为0.1到2μm的粉末,
其中,所述第二粉末包含直径为0.5到20μm的粉末,
其中,所述第三粉末包含尺寸为20到50μm的粉末,
其中,所述玻璃粉占浆料总重量的1到20wt%,并且所述有机载体占浆料总重量的20到50wt%。
2.根据权利要求1所述的浆料,其中,所述玻璃粉占浆料总重量的1到10wt%。
3.根据权利要求1所述的浆料,其中,所述有机载体占浆料总重量的20到30wt%。
4.根据权利要求1所述的浆料,进一步包括:
球形的碳微粒,
其中,所述碳微粒包括与存在于所述浆料的铝表面上的被氧化的微粒进行氧化还原反应的碳。
5.根据权利要求4所述的浆料,其中,所述碳微粒包括直径不同的多个碳微粒,其中,所述碳微粒的平均直径在0.05到5μm的范围内。
6.根据权利要求4所述的浆料,其中,所述碳微粒占浆料总重量的0.1到10wt%。
7.根据权利要求4所述的浆料,其中,所述微粒的平均尺寸在1到10μm的范围内。
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